Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Steuerung der Schaltkupplung einer spanabhebenden Werkzeugmaschine.
Am vorteilhaftesten kann die vorliegende Erfindung zur Steuerung der Reibschaltkupplung des Hauptantriebs einer Drehmaschine verwendet werden.
Allgemein bekannt sind Einrichtungen zur Steuerung von Kupplungen der Drehmaschinen, die eine horizontale und eine vertikale Welle mit sich kreuzenden geometrischen Achsen enthalten. An der horizontalen Welle ist ein Griff zum Drehen dieser Welle befestigt, während die vertikale Welle mit dem beweglichen Element der erwähnten Kupplung kinematisch verbunden ist. Diese kinematische Kette besteht aus einem Zahnrad, das am Ende der vertikalen Welle befestigt ist und mit einer Zahnstange in Eingriff steht, welche über einen Steg mit dem beweglichen Element der Kupplung verbunden ist.
Die vertikale und horizontale Welle sind mittels einer Vorrichtung zur Übertragung der Drehbewegung miteinander verbunden. Diese Vorrichtung enthält zwei Kurbeln, die eine von denen an der horizontalen Welle senkrecht befestigt ist, während die ändert an der vertikalen Welle parallel zur horizontalen Welle waagrecht befestigt ist. Die erwähnten Kurbeln sind miteinander mittels einer Zugstange verbunden, die beim Drehen der horizontalen Welle die Kurbel der vertikalen Welle zusammen mit dieser letzteren dreht und somit die Zahnstange in der vorgegebenen Richtung verschiebt.
In der vorbeschriebenen Einrichtung zur Steuerung der Schaltkupplung besitzt in der Anfangsperiode der Drehung der horizontalen Welle das Drehmoment, das auf die vertikale Welle übertragen wird, eine relativ geringe Grösse und nimmt mit grösser werdender Kraft, die zum Zusammendrücken der Kupplungsscheiben dient, zu. Gleichzeitig damit nehmen die Projektionsgrössen der Kurbelarme der horizontalen Welle auf die Achse der vertikalen Welle und des Kurbel armes der letzteren auf die Achse der horizontalen Welle ab, was wiederum zu einer zusätzlichen Steigerung der von der Bedienungsperson am Griff angelegten Kraft führt.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung des erwähnten Nachteils.
Der Erfindung war die Aufgabe zugrunde gelegt, eine solche Einrichtung zur Steuerung der Schaltkupplung einer spanabhebenden Werkzeugmaschine zu schaffen, in der die Vorrichtung zur Übertragung der Drehbewegung von der horizontalen Welle auf die vertikale eine solche konstruktive Ausführung hätte, die es erlauben würde, bei beträchtlicher Steigerung des Drehmomentes an der vertikalen Welle die Kräfte zu vermindern, welche die Bedienungsperson am Griff zur Einschaltung der Kupplung angreifen liisst.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in der Einrichtung zur Steuerung der Schaltkupplung einer spanabhebenden Werkzeugmaschine, in der eine einen Griff tragende horizontale Welle und eine mit dem beweglichen Element der Kupplung kinematisch verbundene vertikale Welle miteinander mittels einer Vorrichtung zur Übertragung der Drehbewegung von der horizontalen Welle auf die vertikale Welle verbunden sind, erfindungsgemäss die Achsen der horizontalen und der vertikalen Wellen in einer Ebene liegen, während die Vorrichtung zur Übertragung der Drehbewegung ein Malteserkreuzgetriebe darstellt, dessen Antriebsglied an der horizontalen Welle und das Abtriebsglied an der vertikalen Welle befestigt ist.
Die erfindungsgemässe Einrichtung zur Steuerung der Schaltkupplung einer spanabhebenden Werkzeugmaschine ermöglicht es, relativ geringe Kräfte zur Einschaltung der Schaltkupplung am Griff angreifen zu lassen, was die Ermüdbarkeit der Bedienungsperson verringert.
Ausserdem ist diese Einrichtung konstruktiv und in der Herstellung einfach sowie betriebssicher.
Nachstehend wird die Beschreibung eines konkreten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf beiliegende Zeichnungen angeführt; in den Zeichnungen zeigt:
Fig; 1 Einrichtung zur Steuerung der Schaltkupplung gemäss der Erfindung im Längsschnitt;
Fig. 2 Ansicht nach Pfeil A in Fig. 1;
Fig. 3 Stellungen des Griffes, die den drei fixierten Lagen entsprechen.
Die.Einrichtung zur Steuerung der Schaltkupplung einer spanabhebenden Werkzeugmaschine enthält eine horizontale Welle 1 (Fig. 1), die in einem Gestell 2 angeordnet ist. Die Welle 1 ist zusammengesetzt ausgeführt und besteht aus zwei Teilen a und b , die miteinander starr verbunden sind. An dem einen Ende der Welle 1 ist eine Nabe 3 befestigt, in der eine Raste 4 untergebracht ist, die aus einer Kugel 5 und einer Feder 6 besteht. In der Nabe 3 ist ein Griff 7 starr befestigt.
Im Gestell 2 ist in Lagern 8 und 9 eine vertikale Welle 10 angeordnet. Diese vertikale Welle ist mit dem beweglichen Element 11 einer Schaltkupplung 12 kinematisch verbunden, das an einer Antriebswelle 13 axial verschiebbar längs derselben angeordnet ist.
Die Kupplung 12 besitzt zwei Kupplungshälften 14 und 15, die sich an der Antriebswelle 13 an den entgegengesetzten Seiten gegenüber dem beweglichen Element 11 befinden.
Die Kupplungshälften 14 und 15 sind jeweils mit Zahnrädern 16 und 17 zur Erteilung einer Vor- und Rückwärtsdrehung einem nicht abgebildeten Stellorgan starr verbunden.
Die kinematische Kette, die die vertikale Welle 10 mit der Schaltkupplung 12 verbindet, enthält ein Zahnrad 18, das am Ende der vertikalen Welle 10 befestigt ist, in dauerndem Eingnff mit einer Zahnstange 19 steht und über einen Steg 20 mit dem beweglichen Element 11 der Kupplung 12 verbunden ist.
Die geometrischen Achsen c und d der jeweiligen Wellen 1 und 10 befinden sich in ein und derselben Ebene.
Im Teil b der horizontalen Welle 1 ist eine durchgehende Bohrung 21 zum Durchtritt der vertikalen Welle 10 ausgeführt. In dieser Bohrung ist ein sphärisches Gleitlager 22 angeordnet, dessen Aussenring 23 im Teil b der Welle 1, dessen Innenring 24 aber an der vertikalen Welle 10 befestigt ist. Das Lager 22 dient als Stütze für die horizontale Welle 1. Zur Übertragung der Drehbewegung von der horizontalen Welle 1 auf die vertikale Welle 10 dient ein Malteserkreuz-Raumgetriebe 25, das diese Wellen verbindet. Das Antriebsglied dieses Getriebes stellt eine tonnenförmig ausgebildete Rolle 26 dar, die an einer Achse 27 angebracht und in einem Kragstück 28 starr befestigt ist. Im beschriebenen Beispiel stellt das Kragstück 28 einen Abschnitt des Teiles b der Welle 1 dar.
Das Abtriebsglied des Malteserkreuzgetriebes 25 stellt ein Kragstück 29 dar, das mittels einer Schlitzverbindung 30 an der vertikalen Welle 10 befestigt ist. Das Kragstück 29 ist in Form einer Schelle ausgeführt, die mittels Schraubenbolzen zusammengezogen wird. Im Kragstück 29 ist zur Unterbringung der Rolle 26 eine Nut 31 (Fig. 1, 2) ausgeführt.
Um einen minimalen Schlupf der Rolle 26 während des Wälzens derselben über die Seitenfläche der Nut 31 zu gewährleisten, ist die Rolle 26 am Kragstück 28 derart angeordnet, dass ihre Achse 27 mit der Achse c einen Winkel bildet, der praktisch 45O gleich ist.
Die Einrichtung zur Steuerung der Schaltkupplung einer spanabhebenden Werkzeugmaschine arbeitet folgenderweise.
Die Bedienungsperson dreht den Griff 7 (Fig. 3) aus der mittels der Kugel 5 fixierten neutralen Mittellage in eine der zwei fixierten Endarbeitslagen, die dem Einschalten einer der Kupplungshälften 14 oder 15 zur Erteilung dem Stellorgan einer Vor- oder Rückwärtsdrehung entsprechen. Beim Drehen des Griffes 7 dreht die Nabe 3 die horizontale Welle 1 und zusammen mit ihr das Kragstück 28 und die Rolle 26, die, indem sie auf die Seitenfläche der im Kragstück 29 ausgeführten Nut 31 einwirkt, die vertikale Welle 10 und das an ihr befestigte Zahnrad 18 dreht. Dieses Zahnrad verschiebt die Zahnstange 19, die mittels des Stegs 20 das bewegliche Element 11 längs der Achse der Welle 13 verschiebt. Je nach der Drehrichtung des Griffes 7 schaltet das bewegliche Element 11 eine der Kupplungshälften 14 oder 15 ein.
Hierdurch wird die Drehbewegung von der Welle 13 auf das jeweilige Zahnrad 16 bzw. 17 übertragen.
Beim Drehen des Griffes 7 aus der neutralen Mittellage in eine der Endarbeitslagen dreht die Rolle 26 das Kragstück 29 und läuft, indem sie sich längs der Nut 31 verschiebt, vom kleineren Halbmesser auf den grösseren über, wodurch die Grösse des Armes der angreifenden Kraft gesteigert wird.
Infolgedessen nimmt bei gleichbleibender Kraft, die man am Griff 7 angreifen lässt, das mittels des Malteserkreuz-Raumgetriebes 25 von der horizontalen Welle 1 auf die vertikale Welle 10 übertragene Drehmoment mit grösser werdendem Arm stets zu und erreicht seinen maximalen Wert am Ende des Lagers des beweglichen Elementes 11, d. h. im Endaugenblick der Einschaltung der Kupplung 12, wenn die grösste Kraft übertragen werden muss.
Die in der Einrichtung zum Einschalten der Schaltkupplung einer spanabhebenden Werkzeugmaschine ausgeführte Vorrichtung zur Übertragung der Drehbewegung von der horizontalen Welle 1 auf die vertikale Welle 10 in Form eines Malteserkreuz-Raumgetriebes 25 nebst Abstützung der horizontalen Welle 1 in einem sphärischen Lager 22 gestattet es, an dem beweglichen Element 11 der Kupplung 12 eine Kraft zu erhalten, die mit der Annäherung des beweglichen Elementes 11 an seine Endlagen stetig zunimmt.
The present invention relates to a device for controlling the clutch of a cutting machine tool.
The present invention can most advantageously be used to control the friction clutch of the main drive of a lathe.
Devices for controlling clutches of lathes, which contain a horizontal and a vertical shaft with intersecting geometric axes, are generally known. A handle for rotating this shaft is attached to the horizontal shaft, while the vertical shaft is kinematically connected to the movable element of the coupling mentioned. This kinematic chain consists of a toothed wheel which is attached to the end of the vertical shaft and meshes with a toothed rack which is connected to the movable element of the coupling via a web.
The vertical and horizontal shafts are connected to one another by means of a device for transmitting the rotary motion. This device contains two cranks, one of which is fastened vertically to the horizontal shaft, while the modifier is fastened horizontally to the vertical shaft parallel to the horizontal shaft. The cranks mentioned are connected to one another by means of a tie rod which, when the horizontal shaft rotates, rotates the crank of the vertical shaft together with the latter and thus moves the rack in the predetermined direction.
In the above-described device for controlling the clutch, in the initial period of rotation of the horizontal shaft, the torque which is transmitted to the vertical shaft is relatively small and increases as the force used to compress the clutch disks increases. Simultaneously with this, the projection sizes of the crank arms of the horizontal shaft on the axis of the vertical shaft and the crank arm of the latter on the axis of the horizontal shaft decrease, which in turn leads to an additional increase in the force applied by the operator to the handle.
The aim of the present invention is to eliminate the drawback mentioned.
The invention was based on the object of creating such a device for controlling the clutch of a cutting machine tool, in which the device for transmitting the rotational movement from the horizontal shaft to the vertical shaft would have such a structural design that would allow it, with a considerable increase of the torque on the vertical shaft to reduce the forces that the operator can attack on the handle to engage the clutch.
This object is achieved in that in the device for controlling the clutch of a metal-cutting machine tool, in which a horizontal shaft carrying a handle and a vertical shaft kinematically connected to the movable element of the clutch are connected to one another by means of a device for transmitting the rotary movement from the horizontal shaft are connected to the vertical shaft, according to the invention, the axes of the horizontal and vertical shafts lie in one plane, while the device for transmitting the rotary movement is a Maltese cross gear, the drive member of which is attached to the horizontal shaft and the output member to the vertical shaft.
The device according to the invention for controlling the clutch of a metal-cutting machine tool makes it possible to have relatively small forces acting on the handle for engaging the clutch, which reduces the operator's fatigue.
In addition, this device is constructive and simple to manufacture and reliable.
The following is a description of a concrete embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings; in the drawings shows:
Fig; 1 device for controlling the clutch according to the invention in longitudinal section;
Fig. 2 view according to arrow A in Fig. 1;
Fig. 3 positions of the handle, which correspond to the three fixed positions.
The device for controlling the clutch of a cutting machine tool contains a horizontal shaft 1 (FIG. 1) which is arranged in a frame 2. The shaft 1 is made assembled and consists of two parts a and b, which are rigidly connected to one another. At one end of the shaft 1 a hub 3 is attached, in which a detent 4 is accommodated, which consists of a ball 5 and a spring 6. In the hub 3, a handle 7 is rigidly attached.
In the frame 2, a vertical shaft 10 is arranged in bearings 8 and 9. This vertical shaft is kinematically connected to the movable element 11 of a clutch 12, which is arranged on a drive shaft 13 so as to be axially displaceable along the same.
The coupling 12 has two coupling halves 14 and 15 which are located on the drive shaft 13 on the opposite sides opposite the movable element 11.
The coupling halves 14 and 15 are each rigidly connected to gears 16 and 17 for providing a forward and backward rotation to an actuator, not shown.
The kinematic chain connecting the vertical shaft 10 to the clutch 12 includes a gear 18 attached to the end of the vertical shaft 10, in permanent engagement with a rack 19 and via a web 20 with the movable element 11 of the clutch 12 is connected.
The geometric axes c and d of the respective shafts 1 and 10 are located in one and the same plane.
In part b of the horizontal shaft 1, a through hole 21 is made for the vertical shaft 10 to pass through. A spherical slide bearing 22 is arranged in this bore, the outer ring 23 of which is fastened in part b of the shaft 1, but the inner ring 24 of which is attached to the vertical shaft 10. The bearing 22 serves as a support for the horizontal shaft 1. To transmit the rotational movement from the horizontal shaft 1 to the vertical shaft 10, a Maltese cross space gear 25 is used, which connects these shafts. The drive member of this transmission is a barrel-shaped roller 26 which is attached to an axle 27 and rigidly fastened in a cantilever piece 28. In the example described, the cantilever piece 28 represents a section of part b of the shaft 1.
The output member of the Maltese cross gear 25 is a cantilever 29 which is fastened to the vertical shaft 10 by means of a slot connection 30. The cantilever 29 is designed in the form of a clamp which is pulled together by means of screw bolts. In the cantilever 29 a groove 31 (Fig. 1, 2) is made to accommodate the roller 26.
In order to ensure a minimum slippage of the roller 26 during the rolling of the same over the side surface of the groove 31, the roller 26 is arranged on the cantilever 28 such that its axis 27 forms an angle with the axis c which is practically 45 °.
The device for controlling the clutch of a cutting machine tool works as follows.
The operator rotates the handle 7 (Fig. 3) from the neutral central position fixed by means of the ball 5 into one of the two fixed end working positions, which correspond to switching on one of the coupling halves 14 or 15 to allow the actuator to rotate forwards or backwards. When the handle 7 is rotated, the hub 3 rotates the horizontal shaft 1 and together with it the cantilever piece 28 and the roller 26 which, acting on the side surface of the groove 31 made in the cantilever piece 29, fastened the vertical shaft 10 and that to it Gear 18 rotates. This gear wheel moves the rack 19 which, by means of the web 20, moves the movable element 11 along the axis of the shaft 13. Depending on the direction of rotation of the handle 7, the movable element 11 switches on one of the coupling halves 14 or 15.
As a result, the rotary movement is transmitted from the shaft 13 to the respective gear 16 or 17.
When the handle 7 is rotated from the neutral central position to one of the end working positions, the roller 26 rotates the cantilever 29 and, by sliding along the groove 31, moves from the smaller radius to the larger one, whereby the size of the arm of the attacking force is increased .
As a result, if the force applied to the handle 7 remains the same, the torque transmitted from the horizontal shaft 1 to the vertical shaft 10 by means of the Maltese cross space gear 25 always increases as the arm grows and reaches its maximum value at the end of the bearing of the movable one Element 11, d. H. in the final moment of switching on the clutch 12, when the greatest power has to be transmitted.
The device for transmitting the rotary motion from the horizontal shaft 1 to the vertical shaft 10 in the form of a Maltese cross space gear 25 and supporting the horizontal shaft 1 in a spherical bearing 22 allows the device to be implemented in the device for switching on the clutch of a cutting machine tool movable element 11 of the coupling 12 to obtain a force which increases steadily as the movable element 11 approaches its end positions.